從抽象類繼承的模板類中正確使用未定義類型

Question

我有一個頭文件（例如the_foo.h ），它定義/聲明了以下類：

// \file the_foo.h

class FooBase
{
    virtual size_t bar_size() = 0;
};

template<class Bar>
class Foo : public FooBase
{
    size_t  bar_size()  { return sizeof(Bar); }
};

class TheBar;       // TheBar forward declaration

class TheFoo : public Foo<TheBar>
{
};

使用MS vc14（Visual Studio 2015）進行編譯時，我注意到以下行為：

1. 任何包含the_foo.h並定義TheBar cpp文件，例如：

   #include "the_foo.h" class TheBar {}; // TheBar definition

   將編譯就好了。 然而，

2. 任何包含the_foo.h和NOT DEFINE TheBar cpp文件，例如：

   #include "the_foo.h"

   編譯失敗並出現錯誤： the_foo.h(11): error C2027: use of undefined type 'TheBar'

   上面編譯的cpp文件僅包含一行：包含標題，沒有更多代碼。
   刪除虛擬成員函數聲明virtual size_t bar_size() = 0; 確實解決了錯誤。
   感謝Sam Varshavchik的回答，此代碼可以使用gcc 5.3.1很好地進行編譯，因此，此問題顯然是特定於編譯器的。

我的問題是：

• 當TheBar向前聲明TheBar時，為什么在情況（2）中編譯失敗？
• 有沒有辦法使案例（2）在vc14下成功編譯，即沒有顯式定義TheBar ，我需要在某些cpp文件中保持哪個類不透明？

PS：我編輯了該問題的代碼示例，以弄清是什么真正導致了問題中所述的問題。 原始代碼示例（在Sam Varshavchik的答案中引用）可能確實誤導了問題的實際原因，因此導致了問題范圍之外的答案和注釋。

Answer 1

您的測試用例編譯時不會出現gcc 5.3.1問題：

$ cat t.C
class FooBase
{
public:
    FooBase()          {}
    virtual ~FooBase() {}
};

template<class Bar>
class Foo : public FooBase
{
public:
    Foo()   { sizeof(Bar); bar = new Bar; }
    ~Foo()  { sizeof(Bar); delete bar; }
    Bar*    bar;
};

class TheBar;

class TheFoo : public Foo<TheBar>
{
public:
    TheFoo();
    ~TheFoo();
};
[mrsam@octopus tmp]$ g++ -c -o t.o t.C
[mrsam@octopus tmp]$ 

答案似乎是“您使用的舊的C ++編譯器無法正確編譯”。

Answer 2

當您嘗試在Foo類的構造函數和析構函數中構造或刪除class TheBar時，編譯器會搜索class TheBar的定義。 這意味着它需要那時的實現，否則它不知道該怎么做。

如果使用以下示例：

第一個標頭：

// foobase.h

class FooBase
{
    public:
        FooBase()          {}
        virtual ~FooBase() {}
};

template<class Bar>
class Foo : public FooBase
{
    public:
        Foo()  { bar = new Bar; }
        ~Foo() { delete bar; }
    private:
        Bar* bar;
};

class TheBar;

class TheFoo : public Foo<TheBar>
{
    public:
        TheFoo() {};
        ~TheFoo() {};
};

下一個標題

// thebar.h

class TheBar {};

和以下主文件：

// foo_main.cxx

// #include "thebar.h" // Including this include makes the program run
#include "foobase.h"

int main()
{
    TheFoo thefoo;
    return 0;
}

然后，您的編譯器會告訴您哪里出了問題（僅顯示第一個錯誤）：

./foobase.h:14:32: error: allocation of incomplete type 'TheBar'
        Foo()  { bar = new Bar; }

包括thebar.h將解決問題。